[发明专利]用于离轴曲面反射式光学系统反畸变算法

说明书

本发明公开了一种用于离轴曲面反射式光学系统反畸变算法，其特征在于通过下式矫正镜头畸变：x_u＝x_d+k₀₀*x_d*y_d+k₀₁*x_d²+k₀₂*y_d²+k₀₃*x_d*r²+k₀₄*x_d*r⁴；y_u＝y_d+k₁₀*x_d*y_d+k₁₁*x_d²+k₁₂*y_d²+k₁₃*y_d*r²+k₁₄*y_d*r⁴。其中：x_d为初始坐标点的横坐标，y_d为初始坐标点的纵坐标，x_u为新的坐标点的横坐标，y_u为新的坐标点的纵坐标，为横坐标方向参数，k₁₀、k₁₁、k₁₂、k₁₃、k₁₄为纵坐标方向参数。本算法可以进行梯度变形、单方向弯曲、径向拉伸、渐变拉伸等变形，可以适应于比较复杂的光学系统。

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，具体是一种用于离轴曲面反射式光学系统反畸变算法。

背景技术

畸变是由于透镜的垂轴放大率随光束和主光轴间所成角度变化而引起的，是光学系统对物体所成的像相对于物体本身而言的失真程度。因为镜片畸变现象，VR头盔将传统的图像投射到人的眼中时，图像是扭曲的。因此为了使最终人眼观察看到的图像不扭曲变形，拥有真实的沉浸感，需要先将屏幕上的图像进行一次合理的变形，这就是反畸变。

一般的镜头畸变可以通过反畸变算法进行矫正，现有的虚拟现实反畸变算法为：

x_u＝x_d*(1+k1*r²+k2*r⁴+k3*r⁶)

y_u＝y_d*(1+k1*r²+k2*r⁴+k3*r⁶)

注：为点到原点的距离。但是该算法只适用于共轴光学系统的离心畸变，对于复杂的离轴曲面反射光学系统，就没有办法进行拟合了。

发明内容

本发明针对背景技术中存在的问题，提出一种用于离轴曲面反射式光学系统反畸变算法，技术方案：通过下式矫正镜头畸变：

x_u＝x_d+k₀₀*x_d*y_d+k₀₁*x_d²+k_o2*y_d²+k₀₃*x_d*r²+k_o4*x_d*r⁴